우리얘기

65세 이상 노인 10명 중 8명이 앓고 있는 퇴행성 관절염에 대한 새로운 치료법이 개발됐습니다.

 

활막 연골 복합 세포 이식체의 현미경하 관찰상.* 적색부위는 연골세포를 녹색부위는 활막유래의 줄기세포를 나타냄.

신규 세포이식체에의 동물 이식실험*이식장면(좌측 및 중간) 이식완료(우측) 모습 (bar=5mm)

연골 손상 부위의 이식 후 8주 16주의 연골 재생관찰 이식의 유무에 따른 연골의 수복 상태의 비교. *세포를 이식한 토끼가 손상을 그대로 방치한 토끼에 비해 연골조직이 치료되어 정상 연골 조직으로 재생됨. (bar=5mm)

이정익 교수(오른쪽 끝)와 이번 연구에 참여한 김현우 학생(오른쪽 두 번째) 및 연구원들

 용  어  설  명

담체(scaffold) :
인공물질로 제작된 생체재료들로서 세포를 이식할 때 목적에 따라 세포와 동시에 이식함. 생체친화성, 생체적합성이 요구되어지며, 종류에 따라서는 이식후 체내에서 흡수되기도 하고 남아있기도 하여, 체내에서 이물반응이나 염증반응 등의 문제를 야기하기도 함.

활막(synovial membrane) :
관절을 감싸는 조직으로 관절액을 생산함. 연골이 손상 입는 등 관절에 손상을 입게 되면 활막조직은 관절의 치유에 적극적으로 관여하며, 간엽계 줄기세포의 존재가 알려져 있음. 활막조직 유래의 간엽계 줄기세포는 연령에 관계없이 증식능력이 뛰어나며, 다른 조직 유래의 간엽계 줄기세포보다 연골세포로의 분화에 유리하다고 알려져 있음.

'2011 여성과학기술자상'에 강정수 가톨릭대 교수(이학부문)와 이연희 서울여대 이연희 교수(진흥부문) 선정됐습니다.

강정수 교수

이연희 교수

현재 메모리 시장을 주도하는 우리나라가 차세대 메모리 분야에서 지속적으로 우위를 선점하기 위해서는 다양한 형태의 차세대 비휘발성 메모리 소자개발이 중요합니다.

외부 환경에 안정적이면서 전도성이 뛰어난 그래핀을 이용한 메모리 소자는 향후 무기반도체기술의 뒤를 이을 차세대 메모리 소자입니다.

그래핀 소자는 단위 면적당 초고밀도 집적이 가능하고, 다양한 물질(유기 화합물, 고분자, 금속)을 이용해 응용할 수 있어, 최근 세계 연구자들이 그래핀을 이용한 다양한 메모리 소자를 개발하기 위해 노력하고 있습니다.

전도성이 뛰어나면서도 용액공정이 가능한 환원산화그래핀의 얇은 막을 활용한 비휘발성 분자 메모리 소자가 개발됐습니다.

또한 환원산화그래핀 층이 화학적으로 안정하며 투명하고 전기전도성도 높기 때문에 다양한 기능성 분자 소자(광센서, 바이오센서)를 쉽게 제작할 수 있는 특징이 있습니다.

<환원산화그래핀/단분자막으로 구성된 유기전극, 저항, 혹은 메모리 등 다양한 분자소자에 적용 가능하다.>
 a) 유기 단분자막 없는 환원그래핀옥사이드의 소자와 그의 전기적인 특성,
b) 메모리 특성을 갖고 있지 않은 유기 단분자막을 이용한 비교 실험, 전기적인 특성이 그림 (a)와 동일하다.
c) 메모리 특성을 갖고 있는 유기 단분자막과 환원그래핀옥사이드 로 이루어진 메모리 소자, 확실한 메모리 특성이 나타나고 있다.

 용  어  설  명

용액공정 :

<연 구 개 요> 본 연구는 단분자막을 기반으로 하는 분자전자소자 제작에 있어서 제작과정에서 발생하는 분자의 화학적, 전기적 특성 저하 및 수득률 소실을 개선하고자 하는 게 주목적이다. 단분자막 분자 전자 기술은 전자 소자의 소형화 구현이라는 목적 하에 신뢰할만한 분자전자 소자를 만들기 위한 연구가 진행되어 왔다. 그러나 분자의 기능성을 소실하지 않고 소자를 구현하기 위하여 제작과정에서 발생하는 분자 층의 보호가 절실하였다. 소자의 구조를 살피면, 분자층이 두 전극 사이에 위치하도록 하여 기능성 분자(전기화학적 활성인 메모리 소자, 전도성 분자 와이어, 그리고 분자 저항소자)의 전기적 특성이 전극경계면에서 소실되지 않도록 하는 것이 중요하다. 그러나 분자층이 수 나노미터(2-3 나노미터)로 얇아서 전극을 형성하는 과정에서 발생하는 금속 알갱이들에 의한 분자층의 파괴로 인하여 소자의 수득률이 10% 미만으로 매우 낮았다. 그리하여 본 연구에서는 전극과 분자층 사이, 특히 분자층 위에 형성하는 상부 전극과의 경계면에 뛰어난 전도성 층을 형성할 수 있으며, 분자층을 보호할 수 있는 수 나노층의 환원산화그래핀 층을 도입하였다. 그 결과 환원산화그래핀가 10나노미터 수준의 얇고 전도성이 뛰어난 전도성 유기막을 형성할 수 있고 단순 저항체로서의 분자층뿐만 아니라 분자메모리기능성 분자층에 이르기까지 분자의 기능성에 전혀 손실이 없고 거의 100%에 가까운 소자 수득률을 보장할 수 있었다. 환원산화그래핀는 용액형태로 간단한 스핀코팅 방법으로 나노층의 안정한 막을 형성할 수 있으며 금 전극과 탄소화합물인 분자층과의 경계면에서 전기적 소실이 매우 적어서 기존에 소개된 단분자막 분자전자소자에 적용 가능한 전도성 유기층(전도성 폴리머, 탄소나노튜브, 그리고 그래핀) 물질들이 갖는 약점인 저전도성, 제작과정에서의 오염 및 분자층의 소실 우려 등을 배제할 수 있다. 뿐만 아니라 환원산화그래핀를 도입한 분자전자소자는 분자의 기능성에 대한 뛰어난 분별력을 보여줌으로써 상업적으로도 다양한 기능성 분자전자 소재에 광범위하게 적용 가능할 것으로 판단된다. 이효영 교수(가장 오른쪽), 서소현 박사(제1저자, 가운데), 민미숙 박사과정생(제2저자, 가장 왼쪽) 등이 실험결과를 분석하고 있다.

꿈의 소재 그래핀을 이용해 곤충의 등 같은 울퉁불퉁한 표면에 센서를 부착할 수 있는 기술이 개발됐습니다.

그래핀(Graphene)은  흑연의 표면층을 한 겹만 떼어낸 탄소나노물질로, 높은 전기전도성과 전하 이동도를 갖고 있어 향후 응용 가능성이 높아 꿈의 신소재로 불립니다.

박장웅 교수

박 교수팀이 개발한 기술은 기존의 복잡한 반도체 공정 대신 한 번의 합성으로 그래핀 기반의 전자회로와 센서를 만드는 것입니다.

그래핀과 흑연을 한꺼번에 합성하여 만든 트랜지스터

(논문명 : Synthesis of monolithic graphene-graphite integrated electronics)

UNIST의 박장웅 교수 연구팀.

 용  어  설  명

흑연 : 
그래핀이 여러 겹 겹쳐진 형태의 재료

칼슘이 많이 함유된 특화 작물을 생산할 수 있는 길이 열렸습니다.

칼슘의 결핍은 동식물의 성장을 저해하고 질병을 유발하며, 작물의 생산량과 품질을 저해하는 것으로 잘 알려지고 있습니다.

칼슘이 결핍된 토양에서 재배된 토마토, 파프리카, 사과의 썩음병

BjPCR1 유전자의 발현이 억제된 돌연변이 갓(anti-BjPCR1)은 야생종 (WT)에 비해 칼슘을 줄기로 잘 이동시키지 못해서 (위 회색 사진), 생육이 저해되었다. (아래 야생종과 돌연변이 갓 각각 6 포기의 식물 사진)

칼슘 수송단백질 BjPCR1은 뿌리털에서 흡수한 칼슘을 뿌리의 중심부로 수송시켜서, 칼슘이 잎과 줄기 등의 지상부로 이동할 수 있도록 한다.

BjPCR1을 뿌리 표피에 특이적으로 과발현한 형질전환 식물체 (AtEXP7p::BjPCR1-1, -2)는 칼슘 함량이 높은 배지에서 재배하였을 때, 야생종(WT)에 비해 훨씬 더 잘 자랐다.

 용  어  설  명

미국립과학원회보(PNAS) : 
세계에서 가장 저명한 과학 저널중의 하나로 1914년에 창간되었다. 이 저널에서는 생물학, 물리학 사회과학 등 다양한 연구를 소개하고 있다.

수송단백질(Transporter) :
생명체의 막에 존재하는 단백질의 일종으로서, 생명체의 대사활동에 필요로 하는 물질을 적재적소에 수송하는 역할을 한다. 수송단백질은 수송물질에 대한 특이성을 지니고 있어서, 세포에는 다양한 수송단백질들이 존재한다.

무기영양원(mineral nutrition) :
토양에 존재하는 광물 영양원으로 생명체를 이루는 구성 성분이며, 세포에 존재하는 여러 효소들의 조효소로서의 작용을 한다. 필수 무기영양원은 생물체의 구조와 대사에 요구되는 필수영양원으로, 결핍될 경우  생명체에  심각한 생장장애, 발달장애, 번식장애를 나타낸다.

식물 뿌리(Plant root) :
식물의 생장과 발달에 필요한  물과 무기영양원을 흡수하는 역할을 하며, 뿌리털을 포함하고 있는 표피, 피층, 내피, 내초, 물관부, 체관부의 여러 세포층으로 이루어져 있어서,  식물체내의 무기이온 흡수와 분배를 조절하는 역할을 한다.

인체는 어떤 메커니즘에 따라 외부침입자에 대해 면역반응을 보일까?

지금까지 과학계는 면역계에 있는 T임파구가 이러한 기능을 담당하여 면역반응을 조절하고 있는 것으로 파악하고 있습니다.

이것은 마치 군에서 최고 사령관이 지휘권을 갖고 체계적으로 군을 통솔하여 적과 싸워 무찌르는 것과 같습니다.

그러나 정작 최고 사령관 T임파구의 지휘권은 어떻게 조절되는지는 여전히 명쾌하게 규명되지 않았습니다.

이 수수께끼에 대한 해답은 자가면역질환이나 장기이식 분야 정복에 혁명을 가져올 수 있습니다.

왜냐하면 류마티스성 관절염, 아토피, 천식, 궤양성 대장염 등 수 많은 자가면역성질환이 바로 사령관 T 임파구의 지휘권 남용(또는 약화)에 의해 발생하기 때문입니다.

장기이식에 대한 부작용이나 선천성(또는 후천성) 면역 결핍증도 T임파구의 작용으로부터 발생됩니다.

따라서 T임파구의 지휘권을 조절할 수 있다면, 면역관련 질환에 대한 근본적인 치유가 가능한 것입니다.

T임파구는 우리 몸의 면역을 담당하여 면역 조절 사령관이라고도 불립니다.

□ T임파구(면역세포)의 기능을 조절하는 핵심 생체인자가 국내연구진에 의해 밝혀졌습니다.

광주과기원 전창덕 교수팀은 수용체(TCR)와 직접 결합하면서 TCR을 통해 외부물질 인식과 신호전달에 관여하는 새로운 단백질 IGSF4를 찾아내고, 이 단백질이 T 임파구의 지휘권을 조절한다는 사실을 규명했습니다.

    (논문명 : IGSF4 is a novel TCR ζ-chain-interacting protein that enhances TCR-mediated signaling)

왼쪽부터 이현수 박사과정생(공저자), 김혜란 박사과정생(제 1저자), 전창덕 교수(연구책임자)

 용  어  설  명

TCR (T-cell Antigen Receptor) :
면역 사령관 T 임파구가 외부에서 침입한 물질을 인식하는 유일한 수용체가 T-cell antigen receptor 즉, TCR이다.
이 수용체는 T 임파구의 생성, 발달, 분화 및 효과작용에 있어서 없어서는 안 될 매우 중요한 수용체이며 모든 면역반응은 TCR이 외부항원을 인식하면서 시작된다고 할 수 있다.
그러나 아직도 TCR이 외부의 항원을 인식한 후 어떻게 T 임파구 내부로 신호를 전달하는 지에 대해서는 아직도 이론만 존재할 뿐 정확한 실험적인 증거가 제시된 바가 없다. 

IGSF4 (immunoglobulin superfamily member 4) :
면역 사령관 T 임파구와 항원표지세포 (antigen presenting cell)간의 세포-세포 부착을 유도하는 분자로 처음 규명하였으며, T 임파구의 표면에서 항원인식을 도와 활성을 조절하는 기능을 수행한다.

자가면역성질환 :
외부로부터 내 몸을 지켜야할 면역계가 여러 원인에 의해 이상이 생겨 오히려 내 몸의 세포를 공격하는 질병
  

현대인의 대표적 질환인 심장병, 협심증 및 뇌졸중의 원인이 되는 동맥경화를 억제하는 면역세포(Flt3 의존성 수지상세포)가 국내 연구진과 고 랄프스타이먼 교수(미국 록펠러대) 연구진의 공동연구로 밝혀졌습니다.

수지상세포는 면역반응이 일어날 때 매우 중요한 역할을 하는 세포로, 다양한 질병 치료제로 활용됩니다.

Flt3는 면역세포들의 생존, 증식 및 분화에 중요한 역할을 하는데, 특히 수지상세포 중 일부의 생성에 매우 중요한 역할을 합니다.

공동연구팀은 일반 면역장기에만 존재하는 것으로 알려진 Flt3 의존성 수지상세포가 혈관에도 상존하는데, 이들이 면역반응을 조절하는 림프구를 증가시켜 동맥경화병변을 억제한다는 새로운 메커니즘을 규명했습니다.

백혈구의 하나인 림프구는 골수와 림프조직에서 만들어진 세포로, 면역반응에 직접적인 작용을 합니다.

연구팀은 Flt3 유전자가 결핍된 생쥐(유전자변형생쥐)에는 혈관 내에 정상적으로 존재하는 Flt3 의존성 수지상세포가 결핍되어 있고, 이 Flt3 의존성 수지상세포가 결핍된 생쥐는 동맥경화증이 촉진된다는 사실을 밝혀냈습니다.

정상적인 혈관내에 두 가지의 수지상세포군이 존재하고 있으며, 이중 Flt3의존성 수지상세포는 조절 림프구를 증가시켜 동맥경화를 억제한다는 구체적인 작동 메커니즘을 밝힌 본 연구 결과를 모식도로 나타낸 것.

. 동맥경화증이 발생하는 생쥐인 LDL 수용체 유전자 적중생쥐(Ldlr-/-)에서 Flt3 유전자가 발현하지 못하도록 한 이중유전자 적중생쥐(Flt3-/-Ldlr-/-) 경우, 대조군 생쥐(Flt3+/+Ldlr-/-) 보다 동맥경화증이 촉진되어 Flt3의존성 수지상세포가 동맥경화증을 억제한다는 사실을 알 수 있었다.

이것은 살아있는 동물을 이용해 Flt3 의존성 수지상세포의 동맥경화 억제 촉진기능을 명쾌하게 규명한 연구결과로서, 앞으로 수지상세포를 이용한 신약개발에 새로운 토대를 마련했다는 점에서 의의가 있습니다.

이번 연구에는 이화여대 오구택 교수와 한양대 최재훈 교수, 올해 노벨 생리의학상 수상자인 고 랄프스타이먼 교수(미국 록펠러대), 정철호 박사(미국 록펠러대) 등이 참여했습니다.

오구택 교수

정철호 박사

최재훈 교수


이번 연구결과는 세계 최고 권위의 생명과학분야 학술지 '셀(Cell)'의 자매지인 'Immunity'지 온라인(11월 10일)에 게재되었습니다.
     (논문명 :Flt3 Signaling-Dependent Dendritic Cells Protect against Atherosclerosis)

 용  어  설  명

수지상세포 (Dendritic cell) :
수지상세포는 올해의 노벨상수상자인 고(故)랄프스타인먼교수가 1973년도에 생쥐의 면역장기에서 발견하여 최초로 명명한 세포로서, 면역반응이 일어날 때 매우 중요한 역할을 수행한다.
세균이나 미생물감염시에는 적절하게 면역반응을 유도하여 방어하는 역할을 수행하기도 하고 체내 자가 항원에 대해 내성을 유도하여 자가면역성 질환을 억제하기도 한다.
현재까지 알려진 면역세포 중 가장 강력하게 림프구들의 활성을 높일 수 있는 것으로 보고되었으며, 이를 이용하여 다양한 질병에 대한 면역치료제가 개발되고 있다.
 
Fms-like tyrosine Kinase receptor-3 (Flt3) :
Flt3는 다른 말로 CD135라고도 하고, 조혈전구세포의 표면에 발현되는 수용기로서 면역세포들의 생존, 증식 및 분화에 중요한 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다.
특히 수지상세포의 전체 세포군중 일부 군의 생성에 매우 중요한 역할을 수행한다.
이번 연구에서는 Flt3가 결핍된 생쥐를 이용하여 Flt3에 의존적인 수지상세포가 선택적으로 결핍된 동맥경화모델 생쥐를 제작하여 동맥경화병변의 형성정도를 분석하였다.

유전자변형생쥐(GEM, Genetically Engineered Mouse) :
첨단생명공학기술인 유전자조작기술을 이용해서 전체 유전자 중 특정 유전자만을 변형 혹은 제거한 생쥐를 말함.
이러한 변형에는 생쥐의 본래 유전자 중 특정 유전자만을 더하거나 제거하는 방법에서부터 특정 유전자의 발현정도를 인위적으로 조절하거나 인공적으로 제작된 유전자를 추가하는 기술 등이 포함된다.

□ 사람들이 서로 연결되어 '사회'라는 휴먼네트워크를 이루고, 컴퓨터들이 서로 연결되어 '인터넷'이라는 컴퓨터네트워크를 구성 하듯이, 생물체 안에 존재하는 유전자들도 기능적으로 서로 연결되어 '유전자네트워크'를 형성합니다.

성격이 비슷한 사람들이 더욱 가깝게 지내듯이 기능이 유사한 유전자들도 보다 밀접하게 관련되어 있으므로, 이들 관련성을 지도화한 유전자네트워크를 이용하면, 미지의 유전자기능을 밀접하게 연관된 이웃 유전자들의 이미 잘 알려진 기능을 근거로 예측하는 것이 가능합니다.

때문에 현대 생물학의 화두로 떠오르고 있는 시스템생물학에서 유전자 네트워크는 매우 중요한 연구 목표이자 수단이 되고 있습니다.

□ 쌀은 우리나라를 비롯한 많은 아시아 국가들의 주식으로 세계 식량의 26%를 차지하는 4대 식량작물입니다.

유전자는 생물체의 기능을 담당하는 단백질의 고유정보를 포함하고 있는데, 사람은 대략 2만여 개, 식물은 3~5만 개의 유전자를 갇고 있습니다.

만일 유전자들 간의 기능적인 상관관계를 밝히고 이를 지도화하면, 이를 유전자들의 소셜네트워크라고 할 수 있습니다.

즉, 이 유전자네트워크를 이용하면 유유상종의 가정을 통해 사람의 성향을 추측할 수 있는 것처럼, 새로운 유전자의 기능도 예측할 수 있게 됩니다.

벼의 유전자네트워크 이미지. 총 18,377개의 벼 유전자가 588,221개의 기능적 상관관계로 연결되어있다.

이인석 교수팀은 벼의 총 유전자 중 절반에 달하는 2만 개의 유전자를 모두 연결한 유전자 소셜네트워크를 경제작물 중에서 처음으로 구축하고, 이를 이용해 병충해 저항성에 중요한 3개의 새로운 유전자(록스 1, 2, 3)를 발굴했습니다.

한편 이 교수는 지금까지 △미생물인 효모(Science 2004) △동물모델인 선충(Nature Genetics 2008) △식물모델인 애기장대(Nature Biotechnology 2010) △인간(Genome Research 2011)의 유전자 소셜네트워크를 구축하여, 사람의 질병과 식물의 환경저항성에 중요한 새로운 유전자들을 효과적으로 예측하여 발굴할 수 있음을 증명했습니다.

이번 연구에 참여한 (왼쪽부터) 이인석 교수, 오태윤 박사 (박사후 연구원), 황소현 박사 (박사후 연구원)

 용  어  설  명

록스(rox) 1, 2, 3 :
벼에 병원세균이 침입하면 이를 가장 먼저 감지해 벼의 면역시스템을 가동하게 하는 단백질이 XA21이라는 단백질이다.
이 XA21의 활성을 조절하는 많은 다른 유전자들이 있는데 이들 단백질 모두가 벼의 병원균에 대한 저항성에 매우 중요한 역할들을 한다.
이러한 유전자들 중 이번 연구에서 새로이 발굴된 세 유전자들을 Regulator Of XA21 (ROX) 1, 2, 3 라고 명명하였다.

이화여대 윤주영 교수가 '이달의 과학기술자상' 11월 수상자로 선정됐습니다.

특히 2007년 이후에는 JACS, ACIE 등 102편의 SCI 논문을 발표하였고, 특허등록(13건), 기술이전(기술료 징수 3건) 및 수상(2008년 심상철 학술상) 등 왕성한 연구 활동을 전개하고 있습니다.

 용  어  설  명

APT :
핵산을 구성하는 기본 단위인 뉴클리오티드 중 한 가지, adenosine triphosphate의 약자

뉴클리오티드:
핵산을 구성하는 기본 단위

지난 수 십년간 전 세계 연구자들은 현대인의 가장 큰 사망 원인인 암을 집중적으로 연구한 결과 사람의 암 발생과 진행을 조절하는 세포 내 신호조절체계가 예상했던 것보다 매우 복잡하다는 사실을 알게 됐습니다.

때문에 암이 같은 부위에서 발생하더라도 다양한 유전적 특성을 나타냄에 따라 새로운 치료법 개발에 대한 한계에 부딪혔습니다.

연구자들은 암의 개별적인 유전적 특성을 파악하는 맞춤형 치료와, 암 유전자만을 선택적으로 공격하는 치료제 개발을 위해 노력했지만, 매우 복잡하고 다양한 암 세포 신호전달체계를 이해하기에는 큰 어려움이 있었습니다.

최근 암의 발생과 진행을 조절하는 세포신호전달체계의 핵심적인 연결고리가 국내 공동 연구진에 의해 밝혀졌습니다.

연구팀은 마이크로RNA가 암의 발생과 진행을 조절하는 가장 중요한 신호전달체계(p53 암 억제 유전자와 윈트 신호전달체계)에 직접 연결되어 있음을 규명했습니다.

마이크로RNA(miRNA)는 21~23개 염기로 구성된 아주 작은 RNA로, 다른 유전자를 조절하는 역할을 하는데, 상보적인 메신저RNA(mRNA)와 결합하여 단백질 생성을 방해하는 역할을 합니다.

p53은 암 억제 유전자로 알려진 가장 중요한 단백질 중 하나로, 세포 증식과 억제, 사멸 촉진 등의 역할을 하는데, 암 억제 유전자의 돌연변이와 그에 따른 p53의 기능 소실은 모든 암 환자의 50%에서 발견되는 가장 중요한 유전자 이상입니다.

또 윈트 암 유전자도 사람의 암 발생을 조절하는 가장 중요한 유전자라는 사실이 30여 년 전에 이미 밝혀진바 있습니다.

지금까지 이 두 유전자는 완전히 다른 별개의 신호전달 체계로 인식됐습니다.

연구팀은 이번 연구를 통해 이 두 개의 신호전달이 실제로는 암 발생을 조절하는 가장 중요한 하나의 신호전달체계라는 사실을 규명했습니다.

p53 암 억제 유전자가 사람의 암에서 Wnt 신호를 억제	p53 암 억제 유전자는 miRNA-34를 이용하여 Wnt 신호전달은 억제

miRNA-34가 개구리 발생과정에서 Wnt 신호에 의한 축발생 (Axis duplication)을 조절

대장암에서 miR-34를 회복시켜주면 암 줄기세포에 의한 암 전이와 재발을 억제함

(왼쪽부터) 차소영 연구원, 나정민 연구원, 김현실 연구교수(중점연구소), 양동현 연구원, 육종인 교수(도약연구 책임자), 류주경 연구원(박사과정)

 용  어  설  명

p53 암 억제 유전자 :
사람에서 발생하는 모든 암의 50% 이상에서 p53 암 억제 유전자의 돌연변이가 발견되고, 지금까지 알려진 암 관련 유전자중 가장 중요한 암 유전자이다.
정상적으로는 p53 암 억제 유전자는 암 억제 기능을 수행하지만 암 세포에서는 돌연변이에 의해 그 기능을 상실한다. 최근에는 p53 암 억제 유전자의 손상이 암 줄기세포를 유지하여 기존의 외과적-항암-방사선 치료에 대한 내성을 유발한다는 것이 밝혀졌다.
WHO에서는 암 연구의 핵심유전자로 인정하여 p53 암 유전자에 대한 데이터베이스를 운용하고 있다.(http://www-p53.iarc.fr/)

Wnt (윈트) 신호전달 :
사람의 암에서 암 억제 유전자를 제외하고 가장 중요한 암 유전자임. 대장암에서는 90% 이상의 환자에서 Wnt 신호 전달 유전자의 돌연변이가 발견되고, 그 외의 다양한 암에서도 Wnt 신호의 활성화가 암 줄기세포 유지와 암 전이를 조절한다는 것이 알려짐.
1970년대에 유방암에서 Int 유전자의 증폭이 발견되었고, H. Vamus 교수는 Int 유전자를 발견한 공로로 Bishop 교수와 함께 1989년 노벨 생리의학상을 수상함.
그 이후 초파리에서 발견된 Wingless 유전자와 같은 유전자임이 밝혀져 Wnt (윈트) 유전자라고 명하였다.    

microRNA (마이크로RNA) :
세포내에 존재하는 22-25 nt (nucleotides) 크기의 작은 RNA. 일반적으로 단백질을 만드는 mRNA (messenger RNA)는 수백-수천 nt의 크기를 갖지만, microRNA (miRNA)는 크기가 매우 작다.
작은 크기의 RNA들은 주로 mRNA 기능을 억제하며 (RNA interference), 2006년 Fire & Mello 박사는 RNA interference 발견을 공로로 노벨 생리의학상을 수상했다.
서울대 김빛내리 교수는 microRNA가 세포내에서 만들어지는 과정과 기전에 대한 연구로 주목을 받고 있다.

표적치료 (targeted therapy) :
암 발생 및 진행과정은 유전자 신호 전달과정에 의해 조절되지만 지금까지의 암 치료법은 암 유전자와 관련 없는 일반적인 치료법을 사용해 왔다.
최근에는 암 발생과 연관된 신호 전달계가 많이 밝혀져 있어 이들 신호전달계를 차단하는 표적치료제를 많이 개발하고 있다.
표적치료제의 대표적인 예는 만성골수성 백혈병에 사용하는 그리벡 (Gleevec)이 있고, 글리벡은 골수암 세포내 특이 신호전달의 BCR-ABL 유전자를 표적으로 한다.

맞춤형 치료 (personalized therapy) :
같은 부위에 발생한 암이라 할지라도 유전자 이상과 신호 전달체계는 다양하다.
예를 들어 같은 유방암 환자라 할지라도 환자마다 p53 암 억제 유전자 이상과 Wnt 신호 활성화 정도가 다르며 따라서 환자의 치료와 예후도 다를 수밖에 없다.
그러므로 같은 부위에 발생한 암 환자를 치료하더라도 유전자 발현 양상에 따라 각기 달리 진단-치료를 해야 한다는 것이 맞춤형 치료 (customized therapy) 또는 개인별 치료(personalized therapy)이다. 향후 새로운 형태의 암 치료법은 표적치료제를 이용한 맞춤형 치료의 방향으로 나아갈 수밖에 없으며, 이미 MD Anderson 암센터와 같은 선진 암 병원에서는 Institute for Personalized Cancer Therapy를 설립하였다.